O presente trabalho é um exemplo de como um professor pode usar os SIG para produzir materiais de apoio nas suas práticas pedagógicas. Não se trata de explorar a fundo as funções e ferramentas que o programa ArcView disponibiliza, mas antes de explorar alguma da variedade de possibilidades. Tem-se a consciência da complexidade do programa e também de que muito ficou por explorar. No entanto, seria bom que a maioria dos professores do ensino básico e secundário tirasse partido de uma pequena parte deste tipo de ferramentas.
A visita de estudo é uma estratégia de ensino aprendizagem que potencia inúmeras situações quer de interdisciplinaridade quer de articulação curricular. Permite realizar um ensino activo, contribui para aprendizagens integradoras da realidade, para a iniciação ao método de pesquisa para a formação do espírito científico e para a sociabilização. Além disso, alarga a perspectiva dos professores relativamente às estratégias de ensino/aprendizagem e estimular o trabalho em equipa.
A visita de estudo tem também um papel formativo no que respeita ao desenvolvimento de uma cidadania responsável e participativa, empenhada no respeito pela preservação do património natural, histórico, artístico, cultural e científico. É uma das estratégias de ensino / aprendizagem mais estimulantes para os alunos.
Qualquer visita de estudo deve ser preparada com antecedência, a fim de se extrair dela o máximo proveito possível. Deverá, sempre que possível, promover a interdisciplinaridade, proporcionando dessa forma uma aprendizagem mais rica e variada. Deve-se escolher criteriosamente aquilo que se vai visitar em função dos objectivos que se pretendem atingir. É indispensável a elaboração de um guião com alguns dados complementares e que poderá incluir perguntas e espaços de observação sobre o tema e local da visita.
Os SIG podem dar um importante contributo para o sucesso de uma visita de estudo, sobretudo no que diz respeito à sua preparação prévia e à exploração posterior dos aspectos explorados durante a visita, com os alunos,.
A boa documentação cartográfica é fundamental quando se trata de uma visita no âmbito da Geografia. Através do ArcMap (da ESRI) e da extensão Spacial Analyst, é possível a produção de cartografia variada com possibilidade de efectuar visualização e análise espacial de vária ordem.
Vais fazer uma visita de estudo à ilha da Madeira, no âmbito das disciplinas de Geografia e Matemática, com o apoio do Clube de Educação Ambiental. Deves encarar esta visita como uma aula no campo, onde vais aprender e consolidar uma série de conhecimentos que tens vindo a adquirir nas diferentes disciplinas. A visita terá a duração de três dias e começará à porta da Escola, de onde partiremos, em autocarro, até ao aeroporto da Portela (Lisboa).
Para que tudo corra bem, é necessário que cumpras uma série de regras:
Para além de teres de levar roupa e artigos de higiene para os três dias da visita, terás de levar ainda os seguintes materiais:
Em cada dia haverá um guião que terá o itinerário mais pormenorizado, uma explicação teórica e exercícios que o aluno deverá realizar (durante a visita ou, em alguns casos, posteriormente). O guião, depois de preenchido, deverá ser entregue ao professor, pois será alvo de avaliação.
1º DIA - Partida do portão da escola às 7h.
Chegada ao aeroporto e check in às 8h. O voo está previsto sair às 9h e chegar ao aeroporto da Madeira às 10h30. Estamos no mesmo fuso horário, de maneira que a hora local é a mesma de Lisboa.
Check in no hotel e distribuição dos quartos. Os alunos poderão descansar até à hora do almoço que será no restaurante do hotel às 13h. Encontro na recepção do Hotel às 14h (deves vir equipado com o material indicado no ponto 2.3). Visita ao Cabo Girão (O 2º cabo mais alto do mundo, a cerca de 600m acima do nível do mar). Jantar no hotel.
2º DIA - Pequeno almoço às 8h. Visita ao Parque Natural do Caldeirão Verde com caminhada pelas levadas. Almoço no parque natural (é preciso levar almoço frio). Caminhada ao Pico Ruivo (1862m), o pico a maior altitude na Madeira). Jantar no hotel.
3º DIA - Pequeno almoço às 9h. Manhã passada na cidade do Funchal. Almoço no hotel. Reunião (em local a definir) para esclarecer dúvidas relativamente às fichas de trabalho e guiões. Encontro na recepção do hotel às 17h para fazer check out e apanhar o autocarro para o aeroporto. Chegada ao aeroporto e check in às 18h. O voo está previsto sair às 19h e chegar ao aeroporto da Portela às 20h30. Haverá um autocarro para nos levar à Escola (chegada prevista pelas 21H30).
"O arquipélago da Madeira está situado entre os paralelos de 32° 22' 20'' N e 33° 7' 50'' e com uma longitude compreendida entre 16° 16' 30 W e 17° 16' 38'' W. A ilha da Madeira tem uma área de 741 Km2 (57 Km de comprimento e 22 Km de largura). Dista 500 Km da costa africana e 1000 Km do continente português, o que corresponde a 1h 30 m de voo, a partir da cidade de Lisboa.
As ilhas da Madeira, Porto Santo, e as inabitadas Ilhas Selvagens e Desertas, constituem o arquipélago, descoberto pelos portugueses em 1418.
A sua posição geográfica privilegiada e a sua orografia montanhosa, conferem-lhe uma espantosa amenidade climática. Temperaturas médias muito suaves, de 22º no Verão e de 16º no Inverno e uma humidade moderada dão-lhe as excepcionais características de subtropicalidade. A temperatura da água do mar é igualmente muito temperada, por influência da corrente quente do Golfo, apresentando médias no Verão de 22° C e no Inverno de 18° C." (in http://www.zarco.net/madeira.htm)
a) No mapa 1, identifica cada uma das ilhas que compõem o arquipélago da Madeira e pinta o concelho do Funchal.
b) Completa a frase seguinte com um dos rumos da rosa-dos-ventos :
"A ilha de Porto Santo localiza-se a ________________ da ilha da Madeira"
c) Com base na escala do mapa, indica aproximadamente a distância entre a ilha da Madeira e a de Porto Santo.
Mapa.1 - Arquipélago da Madeira
Como já te apercebeste, a Madeira tem um relevo montanhoso, e de origem vulcânica. Observa o mapa 2
.
Mapa 2 - Hipsometria da Madeira
d) Identifica as áreas onde as altitudes da ilha são mais elevadas.
Na Madeira, encontra-se o segundo cabo mais alto do mundo(o primeiro fica na Noruega): o CABO GIRÃO (figura 1). É para lá que nos vamos dirigir. Pelo caminho vamos passar pela Ponta da Cruz e por uma vila chamada Câmara de Lobos. Pare te orientares observa o mapa 3:
Mapa 3 - Rede viária da Madeira
No mapa 3 estão assinalados apenas as estradas, s ponto de partida (Funchal) e o de chegada (Cabo Girão).
a) Traça no mapa o trajecto e assinala também a Ponta da Cruz e Câmara de Lobos.
b) Em que direcção (rumo) nos estamos a dirigir?
c) Com base na escala, tenta estimar a distância entre o Funchal e o Cabo Girão.
d) Ao chegar ao Cabo Girão faz uma descrição da paisagem.
Hoje vamos explorar o interior da ilha. Vais tomar contacto com o relevo acidentado da Madeira e vais aperceber-te das alterações climáticas que isso provoca. Vais conhecer áreas de paisagem protegida, onde terás a oportunidade de identificar alguns biótopos típicos desta região.
Uma das maneiras que temos de avaliar a inclinação de uma vertente é através dos declives. O declive é calculado da seguinte maneira: divide-se o desnível de altitude pela distancia na vertical e divide-se por 100 (temos o valor em percentagem). O declive também pode ser calculado em graus, mas para isso precisas de ter umas noções de trignometria (Cálculo do declive em graus do exemplo: Arctan (Desnível Altitude / Distância Vertical) = Arctan (150 X 300) = 26,6º).
Distância na vertical = 300m
Quanto maior for o declive mais inclinado é o terreno. Observa o mapa 4, que representa os declives na ilha da Madeira:
Mapa 4 - Declives da Madeira
a) Faz uma breve descrição do mapa, identificando as áreas de maiores e menores declives. b) A maioria das povoações encontram-se no litoral da ilha. Com base no mapa de declives tenta justificar por que razão tal acontece.
Vamos visitar o parque Florestal do Cladeirão Verde e fazer uma caminhada até ao Pico Ruivo (mapa 5).
Mapa 5 - Parque Florestal da Caldeira
Verde
Neste parque florestal pode ser observada a flora da floresta originária da Madeira, estando presente muitos endemismos vegetais, alguns deles raros. Também poderão ser observadas algumas das aves da Fauna da Ilha.
A ilha da Madeira tem vários Biótopos inseridos em paisagens protegidas (mapa 6).
Mapa 6 - Biótopos da Madeira
A floresta natural da Madeira (Laurissilva) ocupa mais de 20% da superfície da ilha (vê no mapa 9). Esta é a maior concentração de Laurissilva do mundo, sendo conhecida como uma das melhor preservadas.
A floresta Laurissilva já cobriu uma vasta área mediterrânea. Actualmente, encontra-se limitada à região biogeográfica da Macaronésia, que engloba os arquipélagos da Madeira, Açores, Canárias e Cabo Verde.
Grande parte desta floresta concentra-se na costa norte da Ilha da Madeira, onde se registam as temperaturas mais baixas e a mais alta taxa de humidade. (mapas 7 e 8)
Mapas 7 e 8 - Temperatura e precipitação
anuais na Madeira
c) Descreve a variação da temperatura e da precipitação na Madeira.
d) Relaciona os padrões que descreveste com o mapa 2 (hipsometria da Madeira). O que podes concluir?
A Rede Natura2000 é uma rede europeia de espaços protegidos, cujo objectivo é a protecção das espécies da flora e fauna e dos seus habitats. A Madeira possui onze locais protegidos pela rede Natura2000, que são: o Pináculo, Moledos, Achadas da Cruz, Maciço Montanhoso Central, Laurissilva, Ponta de São Lourenço, ilhéu da Viúva, ilhas Desertas e ainda ilhas Selvagens. No Porto Santo, os sítios protegidos são os ilhéus e ainda o Pico Branco. O mapa 9 corresponde à área abrangida pela rede Natura2000, e, dentro dessa área, identifica-se a floresta de Laurissilva.
Mapa 9 - Rede Natura 2000
Ao longo da caminhada, procura identificar algumas espécies da fauna e da flora que fores encontrando. Toma nota e, se quiseres, tira algumas fotografias.
A caminhada vai ser feita ao longo de levadas. Tais cursos de água não são exclusivos da Madeira: o que é único é a sua acessibilidade e extensão.
O acesso ao Pico Ruivo pode ser feito tanto por Santana como pelo Pico do Arieiro. Com uma altitude de 1.862 metros, o Pico Ruivo é o pico mais alto da ilha.
Do Pico Ruivo pode observar-se uma paisagem deslumbrante. Afinal, está-se no ponto mais alto da ilha.(Teria sido interessante gerar um mapa de planeamento da caminhada. Infelizmente não se teve acesso a dados nem mapas a uma escala suficientemente grande que permitisse identificar caminhos (para além das levadas). Poder-se-ia ter gerado um TIN com pontos cotados, a partir do qual se interpolariam linhas indicativas dos caminhos a tomar. De seguida, seria feito um gráfico, mostrando a topografia do caminho a percorrer (perfil topográfico). às linhas interpoladas, depois de transformadas em geodatabase, poder-se-ia ter calculado a distância a percorrer. Em sua substituição far-se-á, no guião do 3º dia, uma demonstração de um TIN, bem como de uma linha interpolada mostrando um perfil topográfico).
Para teres uma noção do que consegues observar, repara no mapa 11:
Mapas 10 e 11: Levadas e Visibilidade do Pico Ruivo
Pára agora um pouco para reflectir. Para que servem as levadas? Será que foram construídas apenas para as caminhadas? Observa de novo os mapas 7 e 8 e também os mapas 2 e 4. Com terrenos tão acidentados, não deve ser fácil cultivar nada. Mas a ilha tem actividade agrícola (reparaste na quantidade de vinhas e bananeiras por onde temos passado?). Como sabes, a agricultura depende de vários factores, entre eles a variação anual de temperatura, precipitação e os declives. Assim, combinando estas variáveis, podemos ter áreas onde a aptidão agrícola é melhor ou pior, tendo apenas em conta estes dois elementos do clima e o relevo.
Mapa 12 - Aptidão agrícola
As áreas de má aptidão agrícola correspondem a áreas de baixas temperaturas, valores de precipitação demasiado altos e demasiado baixos e ainda áreas declivosas; as áreas de boa aptidão agrícola são as que têm valores de precipitação e temperatura elevados ou médios (simultaneamente) e declives fracos. As restantes situações são consideradas de média aptidão agrícola.
Existem, assim extensas áreas onde a aptidão agrícola não é muito boa, em parte por dificuldade de captação de água. As levadas são canais de água que correm pela ilha, levam água dos rios para as colheitas. O sistema de irrigação da ilha é actualmente composto por uns impressionantes 2150 km de canais, incluindo 40km de túneis - e o trabalho iniciou-se há séculos atrás.
Vais passar a manhã a visitar a cidade do Funchal. Vai ao Turismo e pede uma planta da cidade. Assinala nessa os locais por onde passaste. Procura identificar alguns monumentos e saber um pouco da história de cada um.
Depois do almoço, encontramo-nos todos para fazer um balanço desta visita de estudo. Todos os mapas que estão nos teus guiões serão projectados e poderás observá-los com maior pormenor. É a altura ideal para colocares dúvidas ao teu professor.
Além de veres os mapas já feitos, o teu professor fará uma demonstração de como construir alguns destes mapas. Os mapas foram construídos em SIG. O SIG - Sistema de Informação Geográfica - é um instrumento muito útil porque permite construir mapas e gráficos. Os mapas construídos por esta ferramenta, são mapas que combinam muita informação, cruzam diferentes tipos de dados (mapas, tabelas, imagens aéreas, imagens de satélite, etc.) e são úteis. Combinando vários tipos de dados, podemos facilmente perceber o que se passa num local ou procurar locais que reunam determinado conjunto de características.
As ferramentas deste tipo têm várias aplicações: planeamento urbano, ordenamento do território, etc. Afinal, podemos usar os SIG em qualquer área que trabalhe com localizações geográficas. Desde que estejam referenciados a um local (GEOREFERENCIADOS), quaisquer dados podem ser usados em SIG. Tratando e cruzando vários tipos de informação, seremos capazes de tomar decisões de uma forma mais documentada e fundamentada.
Alguns mapas são apenas sobreposição de dados ou mapas (é o caso do mapa 1, onde se sobrepôs um mapa com os concelhos a um mapa com o conjunto das ilhas). Outros mostram uma ilusão 3D,através do cálculo de uma iluminação hipotética (como é o caso da base do mapa 3). Mapas como o mapa 4 são já o resultado de cálculos mais complexos. Este é o exemplo de um mapa de declives (que já aprendeste a calcular).
O mapa 12, por exemplo, é um mapa mais elaborado, embora de aparência simples. Para se definir as classes de boa, média ou má aptidão agrícola, houve que preparar os dados e realizar algumas operações prévias. Começou-se por reclassificar os mapas da temperatura e da precipitação em baixos, médios e altos valores (de temperatura e precipitação) bem como para o mapa de declives. Depois, foi aplicada uma função matemática em que se conjugaram estes elementos e se concluiu que determinadas combinações de temperatura, precipitação e declive eram boas, médias ou más para a agricultura. Este cálculo poderia ter sido ainda mais completo se se tivesse tido em conta outros factores que afectam a agricultura (tipo de solo, exposição solar, etc.).
Fig. 2 - TIN (Triangulated Irregular Network) da Madeira
Observa a figura 2 que representa um TIN (triangulated irregular network). É uma imagem que dá a ilusão de três dimensões. Foi criada a partir de pontos cotados, ou seja, pontos para os quais se sabe a sua altitude (cota). Cada ponto está ligado a outros dois pontos, formando um triângulo. A formação dos triângulos faz-se através de uma técnica chamada triangulação: matematicamente, as distâncias entre os pontos são calculadas de maneira a que se se desenhar um círculo passando pelos três vértices, nenhum outro ponto estará dentro desse círculo. Cada triângulo formado pela triangulação corresponde a um plano que tem uma determinada orientação e declive. Cada vértice dum triângulo corresponde a um ponto cotado.
O gráfico 1 corresponde ao perfil topográfico do corte que se encontra na TIN (entre o Funchal e o Pico Ruivo). Este gráfico foi criado porque a linha de corte do TIN é uma linha interpolada. Quer isto dizer que, definidos os pontos onde começa e acaba a linha, o programa identifica os valores de altitude que a linha atravessa (através do valor das cotas do TIN).
Podes observar no gráfico que num espaço de apenas cerca de 12km (em linha recta), a altitude varia bastante (entre 0m e cerca de 1800m), o que mostra um relevo bastante acidentado.
Imagina o que é ter de construir uma estrada, uma casa, ou até mesmo cultivar uma horta num terreno assim! Como certamente reparaste ao longo da visita, existem técnicas apropriadas para efectuar qualquer dessas tarefas.
Esperamos que esta visita de estudo te tenha agradado e que tenhas aprendido alguma coisa acerca desta ilha. Muito ficou por ver. Apenas se explorou uma pequena parte da Madeira. No entanto, pode ser que tenhas oportunidade de voltar. Boa viagem de regresso!!
O planeamento desta visita de estudo foi totalmente desenvolvida em ambiente SIG, recorrendo-se aos dados disponíveis no atlas do Ambiente, para além da consulta bibliográfica e de Internet. A análise e produção de mapas foi realizada com ferramentas disponibilizadas pelo programa ArcView Trata-se de um trabalho académico, até porque pedagogicamente uma visita de estudo não deve ser planeada sem uma ida prévia ao terreno. No entanto, conclui-se que é possível construir um guião com cartografia de apoio à visita através dos SIG. Neste caso, e tratando-se de alunos do Ensino Básico (9º ano), o contacto directo com os SIG limitou-se ao professor. O contacto com as Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), nas quais os SIG se devem incluir, fazem parte de um dos objectivos da reorganização curricular do Ensino Básico. Esta é uma excelente oportunidade para se promover um primeiro contacto com os SIG e suscitar nos alunos, pelo menos a curiosidade por esta ferramenta.
Os SIG na escola são uma aposta em direcção à formação de cidadãos mais competentes em diferentes sectores e com maiores capacidades de análise. Mas esta aposta não terá êxito se os professores não forem os primeiros a aderir a ela, abraçando as novas tecnologias, trabalhando em equipa e promovendo a interdisciplinaridade. Os SIG podem ser a ponte para essa interdisciplinaridade uma vez que a análise espacial e os fenómenos de projecção geográfica são comuns a todas as áreas (científicas, humanísticas, artísticas, etc.)
Como desenvolvimento futuro sugere-se que a ferramenta SIG seja usada em sala de aula, como meio de exploração dos mapas de base. No caso de alunos num nível de escolaridade um pouco mais avançado (secundário) pode trabalhar-se a outro nível: podem mesmo fazerse aulas experimentais, procurando que os alunos comecem a ter algum contacto directo com os SIG, explorando algumas das suas possibilidades.
No caso de haver dificuldades em integrar estas actividades na componente lectiva, há sempre a possibilidade de apresentar projectos de criação de clubes, que funcionem como actividade extra-curricular. Um exemplo concreto é o projecto GEOLAB, apoiado pelo programa Ciência Viva e pela Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da UNL. O GEOLAB tem como objectivo principal envolver os alunos na área das tecnologias de informação geográfica, através da criação de uma rede de Laboratórios de Tecnologias de Informação Geográfica.
O GEOLAB tem como objectivos específicos "consubstanciar a cultura científica dos alunos, dotando-os de competências próprias no sentido de melhor lidarem com a crescente complexidade da sociedade e suas organizações; apresentar a Geografia como uma ciência viva e actual que com o apoio tecnológico adequado permite-lhe enquadrar-se de forma útil na resposta às múltiplas solicitações do dia-a-dia; dar continuidade ao trabalho iniciado com os projectos anteriores o qual registou uma elevada receptividade por parte dos docentes e alunos. Mais, pretende-se cativar a atenção dos jovens para esta ciência, fundamental para uma melhor percepção do espaço e entendimento dos vários fenómenos, geográficos e ambientais, que nele se verificam. A ideia básica é a de que o futuro cidadão terá de dominar conceitos relacionados com o território bem como alguns princípios sobre as ferramentas de trabalho. Nada melhor do proporcionar essa possibilidade integrada no ensino secundário." (http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj/geolab.htm)
http://esri.com/ e http://campus.esri.com/ (consulta e frequência de cursos em Julho, Agosto e Setembro de 2003) http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj/geolab.htm (consultas em Agosto de 2003) http://www.geocities.com/TheTropics/Paradise/4273/m-cabo.html (consulta em Setembro de 2003) http://www.gov-madeira.pt/sra/geomedia/BalcaoVerde/index.asp?secc=noticias&ID=490(consulta em Agosto de 2003) http://www.iambiente.pt/atlas/ (consulta em Agosto e Setembro de 2003) http://www.igeoe.pt/ (consultas em Agosto e Setembro de 2003) http://www.madeiratourism.org/pt/ecoturismo/passeiosape/passeios_pe.htm (consultas em Agosto e Setembro de 2003) http://www.madeira-web.com/PagesP/leisure-p.html (consulta em Agosto e Setembro de 2003) http://www.zarco.net/madeira.htm (consulta em Agosto e Setembro de 2003)
ANEXOS:
Atlas do Ambiente, Madeira: local; concelhos; curvas de níve,l pontos cotados; estradas; parques naturais, linha de costa, biótopos, temperatura, precipitação, levadas.
Para este trabalho foi usado o programa ArcView 8 da ESRI (ArcCatalog, ArcTools e ArcMap), incluindo as extensões Spacial Analyst e 3D-Analyst.
A elaboração dos mapas seguiu o seguinte método:
Notas: Hilshade: Azimute 315º (NW) e altitude 45º (meio caminho da vertical) de acordo com as recomendações da United States Geological Survey, de maneira a criar o efeito 3D (ESRI, curso Spacial Analyst). Os declives foram calculados em percentagem, devido ao facto de este ter sido o método explicado aos alunos
